Wypełnienia COLL Fotopolimeryzacja stała się podstawową metodą stosowania w nowoczesnej stomatologii do utwardzania in vivo polimerowych wypełnień i ubytków w zębach. Po oczyszczeniu zęba z zalegającej próchnicy i dokładnym wysuszeniu jego powierzchni dentysta wprowadza warstwę fotoczułego monomerowego kompozytu, który utwardza za pomocą światła. Światłowód Warstwa polimerowego kompozytu Tkanka zębna	Polimerowe materiały kompozytowe stosowane do wypełnień składaja się z mieszaniny: - monomerów jedno i wielofunkcyjnych - fotoinicjatora ( kamfor chinonu ) i koinicjatora (często amin aromatycznych) - wypełniaczy wzmacniających ( kwarcu, szkła krzemionkowego, azotków krzemu itp. Pokrytych akrylanem 3-(trimetoksysilanylo)propan-1-olu ) Dodatek ten służy poprawieniu adhezji wypełniacza do matrycy polimeru.	- dodatków, takich jak inhibitory (zapobiegającej przedwczesnej polimeryzacji w czasie magazynowania), fotostabilizatorów (związków zapobiegających zmianie koloru wypełnienia) czy związków pozwalających dobrać kolor wypełnienia do naturalnego koloru uzębienia pacjęta. Polimeryzację prowadzi się bezpośrednio in vivo w jamie ustnej pac jęta. W związku z tym wykluczone jest stosowanie promieniowania UV, które mogłoby wywołać oparzenia tkanek oraz wywołać prowadzące do raka zaburzenie w tkankach. Proces ten prowadzi się zatem za pomocą	niebieskiego światła widzialnego, które jest absorbowane przez kamforchinon (wykazujący absorpcję lambda maks = 470nm). Ponieważ sam kamforchinon, w obecności monomeru, fotoinicjuje reakcję polimeryzacji stosunkowo powoli, w celu przyspieszenia polimeryzacji do mieszaniny dodaję się aromatyczne aminy ( koinicjatory). Aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczna wypełnienia ( na ścieranie, ściskanie i wypłukiwanie ) do kompozytu monomerowego wprowadza się różnego rodzaju wypełniacze, w ilości dochodzącej do 70%. Ze względu na obecność wypełniaczy
wzmacniających, fotopolimeryzacje in vivo trzeba prowadzić w cienkich warstwach których grubość nie może przekroczyć 1 mm. Czas fotopolimeryzacji wynosi od 20-40 sekund. Bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na jakość i trwałość wypełnienia jest sposób naświetlania. Padające światło musi obejmować całą powierzchnie wypełnienia. Poważnym mankamentem fotoutwardzalnych wypełnień dentystycznych jest efekt skurczu polimeryzacyjnego, dochodzącego nawet do kilkunastu procent. Powoduje to tworzenie się szczeliny brzeżnej pomiędzy wypełnieniem a tkanką zębną, do której może	dostać się jedzenie i bakterie powodujące się tworzenie wtórnej próchnicy. Ponadto skurcz polimeryzacyjny powoduje powstawanie naprężeń mechanicznych w wypełnieniu, co znacznie obniża jego wytrzymałość mechaniczną. Stosowanie wypełniaczy zmniejsza skurcz polimeryzacyjny do 1-3%. Z drugiej strony, obecność dużej ilości wypełniacza (do 70%) ogranicza głębokość penetracji światła w głąb warstwy polimeryzującej i wówczas nie dochodzi do całkowitego przereagowania monomeru. Nierównomierna i niecałkowita fotopolimeryzacja prowadzi do zatrzymania	nieprzereagowanego monomeru w fotoutwardzanym wypełnieniu. Z biegiem czasu monomer ten dyfunduje z wypełnienia na zewnątrz i za pomocą śliny i jedzenia jest wprowadzany do jamy brzusznej i dalej do krwioobiegu. Monomery akrylowe często powodują odczyn alergiczny, zarówno u pacjentów jak i u personelu medycznego. Stosowana amina aromatyczna jako koinicjator jest również kancerogenna i mutagenna. Niestety nie może być wykluczona z kompozytu, bowiem jest bardzo ważnym składnikiem procesu fotoinicjowania i przyspieszania polimeryzacji	KONWERSJA ENERGII ŚWIETLNEJ W PALIWO 1. Ogólna fotochemiczna reakcja prowadząca do powstania paliwa: B i A – reagenty F – paliwo C – inne produkty reakcji 2. Wyróżnia się 5 sposobów na wykorzystanie energii Słońca. Najlepszym są metody fotochemiczne. Istnieją zw. chem., które pod wpływem światła ulegają wewnątrzcząsteczkowym przemianom prowadzącym do tworzenia wysokoenergetycznych produktów. Energia zmagazynowana w powyższy sposób może być odzyskana
w procesie katalitycznej reakcji odwrotnej. Optymalnym sposobem konwersji energii słonecznej jest fotokatalityczny rozkład wody, prowadzący do produkcji wodoru i tlenu. Max wartość wydajności procesu magazynowania energii słonecznej w procesie fotochemicznym wynosi 12-13%. Jest to wielkość znaczna w porównaniu z wydajnością fotosyntezy dla wodorostów (6%) i dla roślin uprawnych (3,2%). Schemat reakcji: AMAC+→hνAMAC^+ * - generuje się stan singletowy i trypletowy AMAC+*→koAMAC++hν’ AMAC+*+MV2+↔kdk-d[AMAC+*---MV2+] [AMAC+*---MV2+]→ket AMAC2+·+MV+· gdzie X np. I2, HBr, FeCl3 3. Polimery przewodzące na sposób elektronowy: a) poliacetylen b) polipirol c) politiofen d) polianilina: domieszkowanie osiąga się przez dodanie protonu	AMAC2+·+MV+·→kbc AMAC++MV2+ gdzie: AMAC+ - 9-amino-metyloantracen MV2+ - N,N’-dimetylo-4,4’-bipirydyna kq - odwrotność wydajności wygaszania kd - stała szybkości tworzenia kompleksu aktywnego Kd - stała równowagi tworzenia kompleksu aktywnego ket - stała szybkości przeskoku elektronu 4. W skład układu produkującego wodór pod wpływem światła widzialnego wchodzą: - fotostabilizatory np. benzofenon, porfiryny, barwniki cyjaninowe - retransmitery np.: MV2+, 4. Zastosowania: - ładowane akumulatory o wysokich wydajnościach - ekranowanie elektromagnetyczne - szybkie filtry - diody laserowe, LED - materiały antystatyczne - inhibitory korozji → pokrywanie statków, rur → warstwę antykorozyjną stanowi Fe2O3, polimer bierze udział w jej tworzeniu - litografia - generowanie światła zielonego - mikrowłókna → sztuczne mięśnie - sensory gazu w kopalniach - sensory medyczne → analiza krwi - inteligentne okna → inteligentne szklarnie - pokrywanie płyt laminowanych w elektronice	cytochrom, - donory np. EDTA, etanol, cysteina - katalizatory np. Pt, PtO2, Au, hydrogenaza 5. Analiza wydajności reakcji wykonywana jest chromatograficznie. 6. Prof. Gratzel zaproponował układ do cyklicznego rozkładu wody na tlen i wodór, wykorzystujący kat. Pt do generowania H2 i RuO2 do wytworzenia O2. 7. Metody mokre wykazują niższą wydajność w stosunku do metod suchych. Obecnie w takich układach stosuje się barwniki pochodzenia naturalnego (np. są izolowane z jeżyn). Barwnik pod wpływem światła przechodzi w stan wzbudzony i przesyła energię do elektrody, a sam jest regenerowany. - otrzymywanie ogniw - konstrukcja urządzeń elektrycznych (układy scalone, tranzystory) 5. Wykres A=f(λ) takie pasmo mają związki przewodzące prąd i koloidy rozpraszające światło, jeżeli świecimy światłem o λ=400nm i materiał przewodzi prąd to jest to pasmo absorpcji, jeśli nie to tylko pasmo rozpraszania	POLIMERY PRZEWODZĄCE 1.Przewodnictwo materiałów: a) izolatory δ≈10-7Scm-1 np. kwarc, diament b) półprzewodniki δ≈10-7-102Scm-1 np. silikon c)przewodniki δ›102Scm-1 np. miedź 2.Polimery przewodzące otrzymuje się z izolatorów bądź półprzewodników przez ich utlenianie lub redukcję. Domieszkowanie polimerów oznacza proces generowania nośników prądu, któremu towarzyszy wprowadzenie do materiału przewodzącego przeciwjonów. Domieszkowaniu polimerów towarzyszy zmiana masy 20-30% . Pn↔[Pn+*A-]↔[Pn2+2A-] (Py-Py-Py)-+X→-(Py-Py+*-Py)- TERAPIA ANTYNOWOTWOROWA 1. Światło było wykorzystywane do leczenia rożnych chorób już w starożytności. 3000 lat temu Grecy wprowadzili helioterapię. W 18 wieku fototerapię stosowano do zapobiegania krzywicy. W 1893r. Niels Finsen zastosował światło czerwone do celów leczniczych, a później światło UV. Dostał za to Nobla w 1903r. 2. W metodzie tej wykorzystuje się efekt łącznego działania światła z zakresu widzialnego lub bliskiej podczerwieni, fotosensybilizatora i cząsteczek tlenu znajdujących się w jego sąsiedztwie. Lek zostaje
podany dożylnie. Następnie czeka się odpowiedni czas by zapewnić max kontrast między stężeniem fotosensybilizatora zakumulowanego w tkance nowotworowej w stosunku do jego ilości w zdrowej tkance. Lek do nowotworu penetruje wolniej i wolniej go opuszcza. Następnie fotosensybilizator zostaje naświetlony światłem o dł. fali odpowiadającej max jego widma absorpcyjnego. Źródłem światła może być laser lub lampa ksenonowa. W wyniku naświetlania cząsteczka barwnika ulega wzbudzeniu do wyżej energetycznego stanu świetlnego i podlega wielu różnym procesom fotochemicznym,	prowadzącym w efekcie końcowym do śmierci komórek nowotworowych na skutek procesów nekrozy i apoptozy. 3. Istnieje możliwość wizualizacji nowotworu za pomocą autofluorescencji. Choremu aplikuje się roztwór fotosensybilizatora, który po pewnym czasie kumuluje się w większej ilości w zmienionej chorobowo tkance. W wyniku wzbudzenia światłem cząsteczek fotosensybilizatora	zgromadzonych w tkance nowotworowej obserwujemy czerwoną fluorescencję. Ze zdrowej tkanki w nieobecności cząsteczek fotosensybilizatora obserwujemy zieloną luminescencję. Nowotwór obrazowany jest w sposób trójbarwny. Jest to metoda bezinwazyjna.